运算放大器的设计与仿真VIP专享VIP免费

1 集成运算放大器放大电路仿真设计 1 集成运算放大器放大电路概述 集成电路是一种将“管”和“路”紧密结合的器件，它以半导体单晶硅为芯片，采用专门的制造工艺，把晶体管、场效应管、二极管、电阻和电容等元件及它们之间的连线所组成的完整电路制作在一起，使之具有特定的功能。集成放大电路最初多用于各种模拟信号的运算（如比例、求和、求差、积分、微分„„）上，故被称为运算放大电路，简称集成运放。集成运放广泛用于模拟信号的处理和产生电路之中，因其高性价能地价位，在大多数情况下，已经取代了分立元件放大电路。 2 电路原理分析 2.1 电路如图1 所示 R110kΩV1500m V U1ATL082CD32481R29.1kΩRF100kΩV212 V V312 V XMM1图 1 此电路为反向比例运算电路，这是电压并联负反馈电路。输入电压V1 通过电阻R1 作用于集成运放的反相输入端，故输出电压V0 与 V1 反相。 图 2 仿真结果图 输入输出关系 理 论 输仿真输出值 电路功能 2 其中1//2RRFR 2.2 电路如图3 所示 R110kΩUi2200m V U1ATL082CD32481R24.7kΩRF100kΩV212 V V312 V XMM1Ui1100m V R310kΩ图 3 此电路为反相求和运算电路，其电路的多个输入信号均作用于集成运放的反相输入端，根据“虚短”和“虚断”的原则，0pNuu，节点N 的电流方程为Fiii31 所以)1231(0RUiRUiRFU 图 4 仿真结果图 输入输出关系 理论输出值 仿真输出值 电路功能 )1231(0RUiRUiRFU -3V 2.999V 反相求和放大电路 其中RFRRR//3//12  2.3 电路如图5 所示 出值 110VRRFV -5V -5V 反相比例运算电路 3 U1ATL082CD32481R210kΩRF10kΩV212 V V312 V XMM1Ui1100m V 图 5 此电路为电压跟随器电路，此电路输出电压的全部反馈到反相输入端，电路引入电压串联负反馈，且反馈系数为1，由于NPuuu0，故输出电压与输入电压的关系为IOuu  图 6 仿真结果图 输入输出关系 理论输出值 仿真输出值 电路功能 IOuu  100mV 1000.008mV 电压跟随器 2.4 电路如图7 所示 R110kΩUi1100m V U1ATL082CD32481R2100kΩRF100kΩV212 V V312 V XMM1Ui2200m V R310kΩ图 7 从对比例运算电路和求和运算电路的分析可知，输出电压与同相输入端信号电压极 4 性相同，与反相输入端信号电压极性相反，因而如果多个信号同时作用于两个输入端时，就可以实现加减运算。 21OOOUUU，111iOURRFU...